内容正文:
山东省(春季高考)机械制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑,共220份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机械制造类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加机械制造类高考的学生。
与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《金属加工基础》《钳工加工技术》《极限配合与技术测量》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
山东省(春季高考)机械制造类 《机械基础》
项目一:连接的基础知识
任务四:结构与标准
时间:45分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,共40分)
1. 普通平键的长度应( )
A. 稍长于轮毂的长度
B. 略短于轮毂的长度
C. 是轮毂长度的三倍
D. 是轮毂长度的二倍
【答案】B
【解析】普通平键的长度一般略短于轮毂的长度。
2. 平键的工作面是( )
A. 上下面
B. 两侧面
C. 一端面
D. 所有面
【答案】B
【解析】平键通过键的两侧面与轴、轮毂键槽侧面接触传递转矩,因此两侧面是平键的工作面。
3. 平键连接中,键的侧面是( )
A. 工作面
B. 非工作面
C. 辅助面
D. 配合面
【答案】A
【解析】平键连接依靠键的侧面与轴、轮毂键槽侧面配合传递转矩,因此键的侧面为工作面。
4. 下图所示的普通平键为( )
A. A型
B. B型
C. C型
D. D型
【答案】B
【解析】普通平键按键的端部形状不同,可分为圆头(A型)、方头(B型)和单圆头(C型)三种形式。很显然图中的键是方头。
5. 下列关于机械零部件,说法错误的是( )
A. 套筒多用于距离较小的轴上零件的轴向固定,由于套筒与轴之间存在间隙,故在轴高速运转情况下不宜使用
B. 轴承端盖可用于滚动轴承内圈的定位,适用于转速高、轴向载荷大的各类轴承
C. 伺服电机的主要特点是当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降
D. 普通平键对中性好,适用于较高速、较高精度、交变载荷、冲击载荷的场合
【答案】B
【解析】轴承端盖通常用于滚动轴承外圈的轴向定位,不能用于滚动轴承内圈定位。滚动轴承内圈一般通过轴肩、套筒、圆螺母等进行轴向固定,因此B项说法错误。
6. 平键标记B12×8×50GB/T[1096]中,12×8表示( )
A. 键宽和键高
B. 键宽和键长
C. 键高和键长
D. 键宽和键轴径
【答案】A
【解析】平键标记B12×8×50GB/T[1096]中,12×8表示键宽和键高。50表示键长。
7. 普通平键的工作面是( )
A. 上顶面
B. 下底面
C. 两侧面
D. 端面
【答案】C
【解析】普通平键依靠键的两侧面传递转矩,顶面、底面和端面均不是传递转矩的工作面。
8. 平键B20×80 GB/T1096—1979中,20×80是表示( )
A. 键宽×轴径
B. 键高×轴径
C. 键宽×键长
D. 键宽×键高
【答案】C
9. 具有加工容易、装拆方便等特点,应用最广泛的周向固定是( )
A. 平键连接
B. 过盈配合
C. 花键连接
D. 销连接
【答案】A
【解析】平键连接特点是:加工容易、拆装方便,工作可靠,已经标准化,但轴向不能固定,不能承受轴向力。
10. 普通平键可分为 A型、B型和C型三种形式,其划分依据是( )
A. 截面形状
B. 端部形状
C. 尺寸大小
D. 挤压强度
【答案】B
【解析】普通平键按端部形状分为A型、B型和C型:A型为圆头,B型为平头,C型为单圆头。
11. 当键的截面尺寸和长度尺寸都一定时,挤压面积最大的是( )
A. 圆头平键
B. 平头平键
C. 单圆头平键
D. 导向平键
【答案】B
【解析】在键的截面尺寸和长度相同的条件下,平头平键两端均为平头,有效工作长度最大,故其挤压面积最大。
12. 平键的剖面尺寸b×h是根据_____从标准中查取。( )
A. 传递转矩的大小
B. 载荷特性
C. 键的材料
D. 轴的直径
【答案】D
13. 普通平键标记为“键C16x70 GB/T 1096-2003”,则键的有效工作长度为( )
A. 70 mm
B. 16 mm
C. 54 mm
D. 62 mm
【答案】D
【解析】标记“键C16x70”中,键宽b为16 mm,键长l为70 mm。C型平键为单圆头平键,其有效工作长度为l-b/2,即70-16/2=62 mm。
14. 普通平键传递转矩时的工作面是( )
A. 顶面
B. 底面
C. 两侧面
D. 任意面
【答案】C
【解析】普通平键传递转矩时,键的两侧面与轴、轮毂键槽侧面接触并承受挤压,因此两侧面为工作面。
15. 标准普通平键联接的承载能力,通常取决于( )
A. 键、轮毂、轴中较弱者的挤压强度
B. 轴、轮毂中较弱者的挤压强度
C. 键、轴中较弱者的挤压强度
D. 轴、轮毂中强者的挤压强度
【答案】A
【解析】标准普通平键联接通常按挤压强度进行计算,其承载能力取决于键、轮毂、轴三者中挤压强度较弱者。
16. 如图所示,下列说法错误的是( )
A. 该轴按照轴线形状不同分,为直轴;按承受载荷的不同分,为转轴
B. 图中齿轮的轴向固定方式为轴环、套筒;周向固定方式为平键连接
C. 轴端挡圈是轴上零件的轴向固定方式,定位可靠,能够承受较大的轴向力,应用广泛
D. 图中标⑤的轴段为轴头,是轴上与轴承配合的部分
【答案】D
17. 以下属于普通平键的应用特点的是( )
A. 依靠侧面传递扭矩,对中性好,装拆方便
B. 能实现轴上零件的轴向固定
C. 不适用于承受变载冲击场合
D. 不适用于高速、高精度场合
【答案】A
【解析】普通平键依靠两侧面传递转矩,具有对中性好、装拆方便的特点。普通平键不能单独实现轴上零件的轴向固定,且可用于承受变载、冲击及较高速、高精度的场合。
18. 花键联接与平键联接相比较,______的观点是错误的。( )
A. 承载能力较大
B. 对中性、导向性较好
C. 对轴的削弱比较严重
D. 可采用磨削加工提高联接质量
【答案】C
【解析】花键联接齿数多、承载能力大,对中性和导向性较好,并可采用磨削加工提高联接质量。花键槽沿轴向均匀分布,对轴的削弱相对较小,因此C项错误。
19. 普通平键连接传递动力是靠 ( )
A. 两侧面的摩擦力
B. 两侧面的挤压力
C. 上下面的挤压力
D. 上下面的摩擦力
【答案】B
【解析】平键是依靠两个侧面作为工作面,靠键与键槽侧面的挤压来传递转矩的。
20. 对轴和轮毂的强度削弱较小的平键连接是( )
A. A型平键连接
B. B型平键连接
C. 导向平键连接
D. 薄型平键连接
【答案】D
【解析】薄型平键的高度较普通平键小,轴和轮毂上的键槽深度相应较浅,因此对轴和轮毂的截面削弱较小。A型、B型平键仅端部形状不同,对强度削弱程度基本相同;导向平键通常较长,对轴的削弱不小。因此选D。
二、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
21. 平键连接的类型有哪些?各自特点是什么?
【答案】- 普通平键:按端部形状分为A型(圆头)、B型(方头)、C型(单圆头),用于轴与零件的固定连接,不能轴向滑动。 - 导向平键:较长,用螺钉固定在轴上,轴上零件可沿轴向滑动,适用于滑动距离不大的场合,如变速箱中的滑移齿轮。 - 滑键:固定在轴上零件的轮毂中,随零件一起沿轴上的键槽滑动,适用于滑动距离较大的场合,如车床光杠与溜板箱的连接。
【解析】平键连接主要分为普通平键连接、导向平键连接和滑键连接。普通平键按端部形状可分为A型、B型和C型,键与轴、轮毂均相对固定,主要用于轴与轮毂之间的固定连接,不能实现轮毂沿轴向滑动。导向平键一般较长,并用螺钉固定在轴上,轮毂可沿键作轴向滑动,适用于滑动距离较小的场合。滑键固定在轮毂中,随轮毂沿轴上的键槽作轴向移动,适用于滑动距离较大的场合。
22. 简述机械图样中尺寸标注的基本要求。
【答案】(1)尺寸数值表示零件的实际大小,与图样绘制比例无关。(2)每个尺寸一般只标注一次,并应标注在反映该结构特征最清楚的视图上。(3)尺寸应从基准出发标注,避免形成封闭尺寸链。
【解析】尺寸数值表示零件的实际大小,不受图样绘制比例影响。为避免同一尺寸出现矛盾或重复,每个尺寸一般只标注一次,并标注在最能清楚反映该结构特征的视图上。尺寸标注应选择设计、工艺或装配基准作为出发点,避免形成封闭尺寸链,以便加工、检验和保证尺寸要求。
23. 某轴端采用普通螺栓连接带孔零件。简述在装配图中表示该螺栓连接时应遵守的主要画法规定。
【答案】(1)螺栓、螺母、垫圈等紧固件应按国家标准规定的画法绘制。(2)相邻零件的接触面应画出一条轮廓线,不接触面应留有间隙。(3)沿螺栓轴线剖切时,螺栓、螺母和垫圈等标准件一般不画剖面线。
【解析】在装配图中,螺栓、螺母、垫圈等标准紧固件应按国家标准规定的简化画法绘制。相邻零件的接触面只画一条轮廓线;不接触的表面应留有间隙。沿螺栓轴线进行剖切时,螺栓、螺母、垫圈等标准件按不剖处理,一般不画剖面线,以清楚表达被连接零件的结构和装配关系。
24. 某减速器装配后,输出轴转动不灵活。拆检发现两端滚动轴承均被轴肩、端盖和套筒同时轴向压紧,且端盖与轴承外圈之间未留调整余量。分析该结构存在的问题,并说明改进措施。
【答案】(1)两端轴承同时被刚性轴向定位,轴受热伸长或装配误差会使轴承产生附加轴向力。(2)附加轴向力会增大轴承摩擦和发热,严重时造成轴承卡滞或早期损坏。(3)应采用一端固定、一端游动的轴向定位结构,并在游动端预留轴承外圈或内圈的轴向补偿间隙。
【解析】(1)轴的热伸长和装配误差需要通过游动支承补偿。(2)两端刚性压紧会限制轴承正常工作游隙。(3)固定端承担轴向定位,游动端补偿轴向位移,符合轴系结构设计要求。
三、计算题(本大题共2小题,每题5分,共10分)
25. 某传动轴与轮毂采用基孔制配合,孔的极限尺寸为 和 ,轴的极限尺寸为 和 。求:(1)孔和轴的公差。(2)该配合的最大过盈和最小过盈。(3)判断该配合的性质。
【答案】(1)孔公差为 ,轴公差为 。(2)最大过盈为 ,最小过盈为 。(3)该配合为过盈配合。
【解析】(1)孔公差为 ,轴公差为 。(2)最大过盈为 ,最小过盈为 。(3)轴的最小尺寸等于孔的最大尺寸,装配后不产生间隙,属于过盈配合。
26. 某零件图采用比例 绘制。图中一台阶轴的实际长度为 ,直径为 ;其上键槽的实际宽度为 ,长度为 。求:(1)该台阶轴在图样上的长度和直径。(2)键槽在图样上的宽度和长度。(3)若图样上测得该轴长度为 ,判断是否符合比例要求。
【答案】(1)图样长度为 ,图样直径为 。(2)图样键槽宽度为 ,图样键槽长度为 。(3)不符合比例要求。
【解析】(1)图样尺寸为实际尺寸乘比例,,。(2),。(3)按 绘制时长度应为 ,测得 不符合要求。
四、综合应用题(本大题共4小题,共30分)
27.(5分)某设备装配中需采用一根性能等级为 8.8 级的 ×2 六角头螺栓连接两钢板。已知螺栓承受的轴向工作载荷为 24 kN,螺纹小径按 计算,螺纹危险截面积按 计算,许用拉应力为 120 MPa。(1)计算该螺栓的螺纹小径和危险截面积。(2)计算螺栓工作时的拉应力,并判断该螺栓是否满足强度要求。(3)说明装配螺栓连接时,为防止连接松动应采取的两项措施。
【答案】(1)。。(2)。。,该螺栓满足强度要求。(3)可采用弹簧垫圈等防松垫圈;可采用双螺母防松。
【解析】(1)螺纹小径按题给公式计算:。危险截面积为。(2)将轴向工作载荷统一为N:。因,螺栓拉应力为。,故螺栓满足强度要求。(3)装配时可加装弹簧垫圈等防松垫圈,并采用双螺母防松,以防止连接在振动或交变载荷下松动。
28.(10分)如图所示为轴与轴上零件的装配结构图,分析结构,回答下列问题: (1)按承受的载荷分类,该轴属于哪一种类型? (2)为保证齿轮与轴之间的周向固定,采用的是哪一种连接? (3)轴上被轴承支撑的部分称为什么?若轴承型号为6208,则该段轴的直径应为多少? (4)根据实际情况,端盖与壳体之间加密封垫后一般采用哪种类型的螺纹连接?
【答案】(1)按承受的载荷分类,该轴属于转轴 (2)为保证齿轮与轴之间的周向固定,应采用键连接(A型普通平键连接) (3)轴上被轴承支撑的部分称为轴颈,若轴承型号为6208,则该段轴的直径为40mm (4)端盖与壳体之间加密封垫后一般采用螺钉连接
29.(5分)某设备支架采用法兰连接,法兰上均匀布置8个螺栓孔,螺栓孔中心分布圆直径为160 mm。设计规定孔中心距法兰外圆边缘不小于20 mm,法兰外圆直径为210 mm。现场需选用标准螺栓连接,螺栓公称直径为12 mm,螺栓孔直径按螺栓公称直径加1 mm确定。(1)计算相邻两螺栓孔中心的弦长,并计算螺栓孔直径。(2)判断该法兰外圆尺寸是否满足孔中心距外圆边缘不小于20 mm的设计要求。(3)说明采用均匀分布螺栓孔和标准螺栓连接的主要优点。
【答案】(1)相邻孔中心弦长为 。代入 mm,得 mm。螺栓孔直径为 mm。(2)孔中心至外圆边缘距离为 mm,25 mm大于20 mm,满足设计要求。(3)螺栓孔均匀分布可使连接受力较均衡,减小法兰变形。采用标准螺栓便于选购、更换和维修,并能保证零件的互换性。
【解析】(1)螺栓孔中心分布圆半径为。8个孔均匀分布时,相邻两孔对应的圆心角为,弦长为。螺栓孔直径为。(2)孔中心至法兰外圆边缘的距离为。,满足设计要求。(3)螺栓孔均匀分布可使法兰连接受力较均衡,减小法兰变形;采用标准螺栓便于选购、更换和维修,并有利于保证零件互换性。
30.(10分)某传动装置的轴径为 40 mm,需要通过普通平键传递转矩 380 N·m。按标准选用普通平键,其截面尺寸为 。已知轮毂材料的许用挤压应力为 100 MPa,平键工作长度按 计算。(1)计算该平键所需的最小工作长度。(2)若标准平键长度可选 112 mm、125 mm、140 mm,应选用哪一种长度的平键,并说明理由。(3)装配平键连接时,说明为保证传递转矩可靠应重点检查的两项内容。
【答案】(1)。。(2)应选用长度为 125 mm 的平键。125 mm 大于最小工作长度,且比 140 mm 更经济,能够满足挤压强度要求。(3)检查键与键槽的配合是否符合要求,键侧应与键槽侧面可靠接触;检查键槽加工质量和轮毂位置,防止键倾斜、松动或顶死。
【解析】(1)先统一转矩单位:。按挤压强度条件,平键最小工作长度为。(2)标准平键长度应不小于计算得到的最小工作长度。112 mm小于118.75 mm,不满足要求;125 mm和140 mm均满足要求,其中125 mm为满足要求的较短标准长度,故选用125 mm。(3)应检查键与键槽的配合是否符合要求,保证键侧与键槽侧面可靠接触;还应检查键槽加工质量及轮毂装配位置,防止平键倾斜、松动或顶死。
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山东省(春季高考)机械制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑,共220份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机械制造类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加机械制造类高考的学生。
与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《金属加工基础》《钳工加工技术》《极限配合与技术测量》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
山东省(春季高考)机械制造类 《机械基础》
项目一:连接的基础知识
任务四:结构与标准
时间:45分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,共40分)
1. 普通平键的长度应( )
A. 稍长于轮毂的长度
B. 略短于轮毂的长度
C. 是轮毂长度的三倍
D. 是轮毂长度的二倍
2. 平键的工作面是( )
A. 上下面
B. 两侧面
C. 一端面
D. 所有面
3. 平键连接中,键的侧面是( )
A. 工作面
B. 非工作面
C. 辅助面
D. 配合面
4. 下图所示的普通平键为( )
A. A型
B. B型
C. C型
D. D型
5. 下列关于机械零部件,说法错误的是( )
A. 套筒多用于距离较小的轴上零件的轴向固定,由于套筒与轴之间存在间隙,故在轴高速运转情况下不宜使用
B. 轴承端盖可用于滚动轴承内圈的定位,适用于转速高、轴向载荷大的各类轴承
C. 伺服电机的主要特点是当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降
D. 普通平键对中性好,适用于较高速、较高精度、交变载荷、冲击载荷的场合
6. 平键标记B12×8×50GB/T[1096]中,12×8表示( )
A. 键宽和键高
B. 键宽和键长
C. 键高和键长
D. 键宽和键轴径
7. 普通平键的工作面是( )
A. 上顶面
B. 下底面
C. 两侧面
D. 端面
8. 平键B20×80 GB/T1096—1979中,20×80是表示( )
A. 键宽×轴径
B. 键高×轴径
C. 键宽×键长
D. 键宽×键高
9. 具有加工容易、装拆方便等特点,应用最广泛的周向固定是( )
A. 平键连接
B. 过盈配合
C. 花键连接
D. 销连接
10. 普通平键可分为 A型、B型和C型三种形式,其划分依据是( )
A. 截面形状
B. 端部形状
C. 尺寸大小
D. 挤压强度
11. 当键的截面尺寸和长度尺寸都一定时,挤压面积最大的是( )
A. 圆头平键
B. 平头平键
C. 单圆头平键
D. 导向平键
12. 平键的剖面尺寸b×h是根据_____从标准中查取。( )
A. 传递转矩的大小
B. 载荷特性
C. 键的材料
D. 轴的直径
13. 普通平键标记为“键C16x70 GB/T 1096-2003”,则键的有效工作长度为( )
A. 70 mm
B. 16 mm
C. 54 mm
D. 62 mm
14. 普通平键传递转矩时的工作面是( )
A. 顶面
B. 底面
C. 两侧面
D. 任意面
15. 标准普通平键联接的承载能力,通常取决于( )
A. 键、轮毂、轴中较弱者的挤压强度
B. 轴、轮毂中较弱者的挤压强度
C. 键、轴中较弱者的挤压强度
D. 轴、轮毂中强者的挤压强度
16. 如图所示,下列说法错误的是( )
A. 该轴按照轴线形状不同分,为直轴;按承受载荷的不同分,为转轴
B. 图中齿轮的轴向固定方式为轴环、套筒;周向固定方式为平键连接
C. 轴端挡圈是轴上零件的轴向固定方式,定位可靠,能够承受较大的轴向力,应用广泛
D. 图中标⑤的轴段为轴头,是轴上与轴承配合的部分
17. 以下属于普通平键的应用特点的是( )
A. 依靠侧面传递扭矩,对中性好,装拆方便
B. 能实现轴上零件的轴向固定
C. 不适用于承受变载冲击场合
D. 不适用于高速、高精度场合
18. 花键联接与平键联接相比较,______的观点是错误的。( )
A. 承载能力较大
B. 对中性、导向性较好
C. 对轴的削弱比较严重
D. 可采用磨削加工提高联接质量
19. 普通平键连接传递动力是靠 ( )
A. 两侧面的摩擦力
B. 两侧面的挤压力
C. 上下面的挤压力
D. 上下面的摩擦力
20. 对轴和轮毂的强度削弱较小的平键连接是( )
A. A型平键连接
B. B型平键连接
C. 导向平键连接
D. 薄型平键连接
二、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
21. 平键连接的类型有哪些?各自特点是什么?
22. 简述机械图样中尺寸标注的基本要求。
23. 某轴端采用普通螺栓连接带孔零件。简述在装配图中表示该螺栓连接时应遵守的主要画法规定。
24. 某减速器装配后,输出轴转动不灵活。拆检发现两端滚动轴承均被轴肩、端盖和套筒同时轴向压紧,且端盖与轴承外圈之间未留调整余量。分析该结构存在的问题,并说明改进措施。
三、计算题(本大题共2小题,每题5分,共10分)
25. 某传动轴与轮毂采用基孔制配合,孔的极限尺寸为 和 ,轴的极限尺寸为 和 。求:(1)孔和轴的公差。(2)该配合的最大过盈和最小过盈。(3)判断该配合的性质。
26. 某零件图采用比例 绘制。图中一台阶轴的实际长度为 ,直径为 ;其上键槽的实际宽度为 ,长度为 。求:(1)该台阶轴在图样上的长度和直径。(2)键槽在图样上的宽度和长度。(3)若图样上测得该轴长度为 ,判断是否符合比例要求。
四、综合应用题(本大题共4小题,共30分)
27.(5分)某设备装配中需采用一根性能等级为 8.8 级的 ×2 六角头螺栓连接两钢板。已知螺栓承受的轴向工作载荷为 24 kN,螺纹小径按 计算,螺纹危险截面积按 计算,许用拉应力为 120 MPa。(1)计算该螺栓的螺纹小径和危险截面积。(2)计算螺栓工作时的拉应力,并判断该螺栓是否满足强度要求。(3)说明装配螺栓连接时,为防止连接松动应采取的两项措施。
28.(10分)如图所示为轴与轴上零件的装配结构图,分析结构,回答下列问题: (1)按承受的载荷分类,该轴属于哪一种类型? (2)为保证齿轮与轴之间的周向固定,采用的是哪一种连接? (3)轴上被轴承支撑的部分称为什么?若轴承型号为6208,则该段轴的直径应为多少? (4)根据实际情况,端盖与壳体之间加密封垫后一般采用哪种类型的螺纹连接?
29.(5分)某设备支架采用法兰连接,法兰上均匀布置8个螺栓孔,螺栓孔中心分布圆直径为160 mm。设计规定孔中心距法兰外圆边缘不小于20 mm,法兰外圆直径为210 mm。现场需选用标准螺栓连接,螺栓公称直径为12 mm,螺栓孔直径按螺栓公称直径加1 mm确定。(1)计算相邻两螺栓孔中心的弦长,并计算螺栓孔直径。(2)判断该法兰外圆尺寸是否满足孔中心距外圆边缘不小于20 mm的设计要求。(3)说明采用均匀分布螺栓孔和标准螺栓连接的主要优点。
30.(10分)某传动装置的轴径为 40 mm,需要通过普通平键传递转矩 380 N·m。按标准选用普通平键,其截面尺寸为 。已知轮毂材料的许用挤压应力为 100 MPa,平键工作长度按 计算。(1)计算该平键所需的最小工作长度。(2)若标准平键长度可选 112 mm、125 mm、140 mm,应选用哪一种长度的平键,并说明理由。(3)装配平键连接时,说明为保证传递转矩可靠应重点检查的两项内容。
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